辽宁抚顺石化公司石油二厂辽宁抚顺113004
摘要:由于化工行业自身的特性,大多数化工设备都含有腐蚀性介质,而设备腐蚀性介质越多,越容易受到腐蚀,而且腐蚀速度更快,所以设备的腐蚀度比其他行业更高更严重。如果减少腐蚀物质的添加,又会制约设备功能的发挥,给企业带来经济损失。因此,化工行业最需要的是有效完善的防腐措施。而我国化学工艺水虽然有了很大的发展,化工设备的防腐技术越来越高超,但仍存在一定的缺陷,这种漏洞仍会对设备使用寿命造成威胁。
关键词:化工设备;防腐;安全控制
1石油化工设备防腐的意义
腐蚀的发生是在特定的条件下进行的,它需要一定的介质,会使得设备的形状、大小、性质和功能发生变化,从而影响化工设备的正常运转。腐蚀的本质是一种破坏,尤其发生在石油化工企业。腐蚀的发生不仅影响了化工设备的使用周期,还将阻碍生产活动的正常进行。如果腐蚀发生在管道,将会发生泄漏现象,这一方面造成了资源的浪费;另一方面也会对环境造成污染,严重影响石油化工企业的经济效益。此外,在石油化工产品生产过程中,还会引发一些灾难性事件,严重危害着人们的生命财产安全。根据调查显示,我国石油化工企业出现的最为严重的事故为爆炸事故,由腐蚀引起的爆炸占据着较大的比例,特别为公众所熟知的如:青岛“11•22”事故2013年,山东省青岛市发生的“11•22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸重大事故,直接原因正是输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂,引发爆炸。这种情况下,政府部门和石油化工企业都应该采取积极的措施,掌握石油化工设备腐蚀的原理和规律,逐步优化材料结构,并提出相应的防腐措施,以使石油化工企业长期保持良性发展。
2耐腐蚀物质材料的开发
防腐技术进步的一个关键突破口在于防腐蚀物质的开发和应用。绝大数企业在制作化工设备最常用的材料就是碳素铜,其优势在于价格低易加工,性价比较高。其劣势在日常使用中并不明显,但一到化工设备投入使用后,其缺点就原形毕露,耐腐蚀性极差,一旦表面发生裸露,其成分极易与空气产生化学反应腐蚀设备,并且扩散速度快,大大缩短了设备的使用寿命,造成资源浪费。因此,不建议化工企业在建造设备时采用这种材料。3化工设备腐蚀的原因分析
2.1内部原因
设备内部会受到化工材料的腐蚀,导致设备质量受到影响。化工生产中金属材料的性质是比较活泼的,设备就会接触氧气、强酸、强碱等,进而产生腐蚀现象。设备材料内部的抗腐蚀能力是不同的,相同环境中,设备零部件的腐蚀程度也是存在差异的,进而影响设备的正常运行。设备表面的保养也时影响腐蚀的原因,设备表面的粗糙程度与腐蚀性是成正比关系的。
2.2外部原因
化工企业在实际应用化工设备时会受到外部环境的影响与腐蚀,化工生产出的氧气、酸碱等直接接触化工设备,导致机械设备被腐蚀。化工生产中还涉及很多化工原理,化工原料与设备等接触,使得设备受到外界环境的影响,进而出现腐蚀的现象,使得设备的运行质量受到影响。高温、高压环境下,化工设备的运行效率也会受到影响,遭到腐蚀。若化工设备的内部以及外部同时遭受腐蚀,主要是由于设备长时间的处于化工企业的溶液中,导致设备的各个部位就会受到腐蚀,进而影响整个设备的安全系数与使用质量,会出现资源浪费的现象,进而影响到化工企业的生产以及成本。
3化工设备的防腐措施
3.1挑选合适的化工设备
化工设备的材质将对化工设备的正常运行产生直接的影响,因此在生产过程中需要选择合适的化工设备材质,提高化工设备的防腐能力,减少设备维护的花费,延长化工设备的使用寿命,使其更加稳定、可靠地运行。因此化工企业必须要科学的挑选合适的化工设备材质。化工设备制造中,还需要考虑金属与非金属的抗腐蚀性,结合化工设备运行的环境,保证材质的合理性,尽量避开化工设备应用中出现的极限功能力学值,使得化工设备的加工制造更加经济,工艺水平更高,促使化工设备能够更加稳定、安全的运行。
3.2科学使用防腐涂料
防腐涂料中主要包含化学惰性和惰性物质的固化剂等,不会与化学介质产生反应,涂抹化工设备表面之后能够有效的阻隔化学反应介质与构造材料,防腐涂料固化之后能够产生比较高的电极电位,阴极保护金属物质,防止出现腐蚀电流,能够减少化学腐蚀、电化学腐蚀的出现。此外还需要注意不同生产工艺条件是有差异的,在选择防腐材料时需要结合工艺特点以及介质性质等科学的进行运算,进而选择出最优的防腐材料。涂抹时需要保证防腐涂层的平均性和致密性,并且使产生的涂层能够密切连接构造。若使用刷涂工艺,前后两次涂刷不能垂直进行,前一次涂刷的缝隙能够被后一次涂刷覆盖住,从而使得涂层能够全部包裹上设备。
3.3电化学保护
电化学保护主要是对化工设备电化学腐蚀问题进行处理,对于化工企业中的设备表层,可以使用电化学保护措施,使得设备表面与空气被隔离开来,将电化学腐蚀的路径切断。电化学保护主要是以牺牲阳极来保护阴极,化工设备就是电化学所要保护的阴极,在化工设备防腐过程中应积极、科学的使用电化学保护防腐,使得设备更加安全、可靠。
3.4做好防腐设计工作
化工设备防腐工作中,防腐设计是极为重要的,依据结合化工设备的实际需要,做好防腐处理工作,对设备腐蚀进行有效的预防。防腐设计一般是在结构和工艺两个方面中体现的。防腐设计时,化工设备需要按照结构简单的原则进行设计,对设备的外形结构进行简化,保证外形结构中不能出现下凹,减少腐蚀出现的几率。对于比较特殊的化工设备,还需要设计排水孔,将设备表面和内部的滞留水去除掉,使得设备更加干燥。保证化工设备以及构件的材料是一致的,连接的部位不能出现太大的缝隙[4],焊接时需要做到精细,结合化工设备的设计需要,对焊缝处的涂漆工作进行科学的安排。依据化工设备的实际性能,保证结构设计的科学合理,将焊缝涂漆的防腐作用充分发挥出来,使得焊缝连接更加准确,进而更好地发挥化工设备的作用,为化工生产提供便利。
4工程应用实例
针对设备腐蚀出现的问题,胜华炼油厂积极采取了防腐措施,并取得了良好的效果,下面分几个方面进行叙述。
4.1从防腐角度对设备进行合理的结构改造
对设备进行结构改造,以延长其使用寿命。如对减顶冷凝器外壳采用了外导流筒结构来降低油气流速,减缓了高速油气对薄弱的冷却器管束的冲蚀,同时也减缓了油气中的液体对管束的点蚀,这样便有效地控制了减顶冷却器的腐蚀,使冷却器的使用寿命大为提高,可达5年以上。
4.2大面积推广使用碳钢水冷器防腐涂料
对于工作温度较高的水冷器,可使用TH-901涂料。该涂料基本以天然大漆为主,加入了环氧树脂、钛酸酯等,除具有TH-847涂料的优良性能外,耐温性能可提高到300°C,同时还具有一定的耐油性,耐蚀性也有所提高。以上两种水冷器专用涂料,已在胜华炼油厂试用过,从涂料的使用情况来看,防腐阻垢性能的确不错,值得大面积推广使用。如胜华炼油厂易发生腐蚀的减顶空冷器采用了罐涂TH-901涂料的方法进行防腐,动力车间的软化水不锈钢换热器也更换了涂覆TH-901涂料的碳钢换热器,这些措施的实施大大地延长了设备的使用寿命,带来显著的经济效益。
5结论
腐蚀制约着石油化工生产,使石油化工设备存在着安全隐患。腐蚀是一种常有的现象,可以采取一定的方法对其进行避免。在防腐过程中,应该针对石油化工设备存在的问题对症下药,保证防腐措施的高效性。随着工业的发展,石油化工产品也被应用于各行各业,要想实现它的长期发展,必须高度重视石油化工设备的腐蚀问题。本文主要从技术层面提出了一系列解决措施,并要求相关企业加强维护,从而延长石油化工设备的使用周期,使其处于安全、高效、稳定的状态。
参考文献:
[1]王占德,李学义,张朝峰.浅谈石油化工设备防腐的有效措施[J].企业技术开发,2016,35(03):173-174.